本說明書涉及半導體器件。

背景技術：

1、半導體器件通常形成于晶片(諸如硅(si)晶片、碳化硅(sic)晶片或氮化鎵(gan)晶片)的部分上。其中形成器件的晶片區(qū)域可被稱為有源區(qū)域。

2、半導體器件通常設置有電連接，使得例如半導體器件可由外部器件控制或操作。例如，晶體管的柵極可能需要電連接到電源，使得可接通或關斷晶體管。在許多情況下，多個器件(例如，晶體管)可形成于晶片上，并且通過公共電連接來控制，諸如當柵極焊盤連接到外部電源并且柵極流道將柵極焊盤連接到多個柵極/晶體管時。

3、可能期望在可行的情況下使此類電連接相對大，以便確保各個器件的可靠且一致性連接。然而，電連接可能消耗原本可用于增加器件密度的晶片的寶貴表面積。因此，由電連接使用的晶片表面積可被稱為死區(qū)。因此，在建立半導體器件的可靠電連接與避免晶片上的死區(qū)之間存在沖突。

4、解決這種沖突的嘗試可能進一步增加半導體器件的設計和實現(xiàn)的復雜性。例如，針對柵極連接的金屬跡線的布線可能需要中斷針對其他晶體管連接的金屬布線，諸如針對垂直場效應晶體管(fet)的源極金屬布線以及/或者針對絕緣柵雙極晶體管(igbt)的發(fā)射極金屬布線。當封裝相關聯(lián)半導體裸片時，金屬布線時的此類中斷可增加相關聯(lián)電阻以及/或者可使電連接的形成復雜化。

技術實現(xiàn)思路

1、根據(jù)一個總體方面，一種半導體器件可包括：多個晶體管，該多個晶體管包括多個源極區(qū)域和多個柵極電極；和第一電介質層，該第一電介質層形成于該多個源極區(qū)域和該多個柵極電極上。該半導體器件可包括形成于該第一電介質層中的低電阻材料的第一陣列，其中該第一陣列的柵極子集形成于該多個柵極電極上并且該第一陣列的源極子集形成于該多個源極區(qū)域上，并且第二電介質層形成于該第一電介質層和該第一陣列上。該半導體器件可包括形成于該第二電介質層中的低電阻材料的第二陣列，其中該第二陣列的柵極子集形成于該第一陣列的該柵極子集上并由此電連接到該多個柵極電極，并且該第二陣列的該源極子集形成于該第一陣列的該源極子集上并由此電連接到該多個源極區(qū)域。該半導體器件可包括形成于該第二電介質層上并且電連接到該第二陣列的該柵極子集的柵極焊盤金屬，和形成于該第二電介質層上并且電連接到該第二陣列的該源極子集的源極焊盤金屬。

2、根據(jù)其他一般方面，一種半導體器件可包括：多個晶體管，該多個晶體管包括多個源極區(qū)域和多個柵極電極；和低電阻插塞材料的第一陣列，該第一陣列形成于該多個晶體管上的第一插塞層處，其中該第一陣列的柵極子集形成于該多個柵極電極上并且該第一陣列的源極子集形成于該多個源極區(qū)域上。該半導體器件可包括形成于該第一插塞層上的第二插塞層處的低電阻插塞材料的第二陣列，其中該第二陣列的柵極子集形成于該第一陣列的該柵極子集上并由此電連接到該多個柵極電極，并且該第二陣列的源極子集形成于該第一陣列的該源極子集上并由此電連接到該多個源極區(qū)域。該半導體器件可包括形成于該第二插塞層上的第一金屬層處并且電連接到該第二陣列的該柵極子集的柵極焊盤金屬，和形成于該第一金屬層處并且電連接到該第二陣列的該源極子集的源極焊盤金屬。

3、根據(jù)其他一般方面，一種制作半導體器件的方法可包括：在襯底中形成包括多個源極區(qū)域和多個柵極電極的多個晶體管；以及在該多個源極區(qū)域和該多個柵極電極上形成第一電介質層。該方法可包括：在該第一電介質層中形成低電阻材料的第一陣列，其中該第一陣列的柵極子集形成于該多個柵極電極上并且該第一陣列的源極子集形成于該多個源極區(qū)域上；以及在該第一電介質層和該第一陣列上形成第二電介質層。該方法可包括：在該第二電介質層中形成低電阻材料的第二陣列，其中該第二陣列的柵極子集形成于該第一陣列的該柵極子集上并由此電連接到該多個柵極電極，并且該第二陣列的源極子集形成于該第一陣列的該源極子集上并由此電連接到該多個源極區(qū)域。該方法可包括：在該第二電介質層上形成柵極焊盤金屬并且電連接到該第二陣列的該柵極子集；以及在該第二電介質層上形成源極焊盤金屬并且電連接到該第二陣列的該源極子集。

4、一個或多個具體實施的細節(jié)在附圖和以下描述中闡明。其他特征將從說明書和附圖中以及從權利要求書中顯而易見。

技術特征：

1.一種半導體器件，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述第一陣列(204,206)和所述第二陣列(205,207)是線性陣列，并且所述第一陣列的柵極子集(204)與所述第一陣列的源極子集(206)彼此平行，其中所述第二陣列的柵極子集(205)著陸在所述第一陣列的柵極子集(204)上，并且所述第二陣列的源極子集(207)著陸在所述第一陣列的源極子集(206)上。

3.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述柵極焊盤金屬(250)和所述源極焊盤金屬(304)設置在第一金屬層中，并且所述半導體器件還包括：

4.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中將所述第一陣列的柵極子集(204)中的至少一個柵極子集在所述多個柵極電極中的下伏柵極電極(202)上面開槽，其中所述第一電介質層(216)由此與狹槽(224)內的所述下伏柵極電極接觸，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極子集中的所述至少一個柵極子集的柵極電流被引導通過所述狹槽下方的所述下伏柵極電極。

5.根據(jù)權利要求4所述的半導體器件，其中將通過所述第二陣列的柵極子集(205)中的對應柵極子集連接到所述柵極焊盤金屬的所述第一陣列的柵極子集(204)中的每個柵極子集在下伏柵極電極上面開槽，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極焊盤金屬(140)的所有所述柵極電流橫越所述下伏柵極電極。

6.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中：

7.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述多個晶體管包括在碳化硅(sic)半導體區(qū)域中。

8.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件，其中：

9.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件，其中：

10.一種半導體器件，包括：

11.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中所述第一陣列(204,206)和所述第二陣列(205,207)是線性陣列，并且所述第一陣列的柵極子集(204)和所述第一陣列的源極子集(206)彼此平行，其中所述第二陣列的柵極子集(205)著陸在所述第一陣列的柵極子集(204)上，并且所述第二陣列的源極子集(207)著陸在所述第一陣列的源極子集(206)上。

12.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，所述半導體器件還包括：

13.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中將所述第一陣列的柵極子集(204)中的至少一個柵極子集在所述多個柵極電極中的下伏柵極電極(202)上面開槽，其中所述第一電介質層(216)由此與狹槽(224)內的所述下伏柵極電極接觸，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極子集中的所述至少一個柵極子集的柵極電流被引導通過所述狹槽下方的所述下伏柵極電極。

14.根據(jù)權利要求13所述的半導體器件，其中將通過所述第二陣列的柵極子集(205)中的對應柵極子集連接到所述柵極焊盤金屬的所述第一陣列的柵極子集(204)中的每個柵極子集在下伏柵極電極上面開槽，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極焊盤金屬(140)的所有所述柵極電流橫越所述下伏柵極電極。

15.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中：

16.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中所述多個晶體管包括在碳化硅(sic)半導體區(qū)域中。

17.一種制作半導體器件的方法，包括：

18.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括：

19.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述柵極焊盤金屬和所述源極焊盤金屬設置在第一金屬層中，并且所述方法還包括：

20.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括：

21.一種半導體器件，包括：

22.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述第一陣列(204,206)和所述第二陣列(205,207)是線性陣列，并且所述第一陣列的柵極子集(204)與所述第一陣列的源極子集(206)彼此平行，其中所述第二陣列的柵極子集(205)著陸在所述第一陣列的柵極子集(204)上，并且所述第二陣列的源極子集(207)著陸在所述第一陣列的源極子集(206)上。

23.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述柵極焊盤金屬(250)和所述源極焊盤金屬(304)設置在第一金屬層中，并且所述半導體器件還包括：

24.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中將所述第一陣列的柵極子集(204)中的至少一個柵極子集在所述多個柵極電極中的下伏柵極電極(202)上面開槽，其中所述第一電介質層(216)由此與狹槽(224)內的所述下伏柵極電極接觸，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極子集中的所述至少一個柵極子集的柵極電流被引導通過所述狹槽下方的所述下伏柵極電極。

25.根據(jù)權利要求4所述的半導體器件，其中將通過所述第二陣列的柵極子集(205)中的對應柵極子集連接到所述柵極焊盤金屬的所述第一陣列的柵極子集(204)中的每個柵極子集在下伏柵極電極上面開槽，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極焊盤金屬(140)的所有所述柵極電流橫越所述下伏柵極電極。

26.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中：

27.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其中所述多個晶體管包括在碳化硅(sic)半導體區(qū)域中。

28.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件，其中：

29.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件，其中：

30.一種半導體器件，包括：

31.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中所述第一陣列(204,206)和所述第二陣列(205,207)是線性陣列，并且所述第一陣列的柵極子集(204)和所述第一陣列的源極子集(206)彼此平行，其中所述第二陣列的柵極子集(205)著陸在所述第一陣列的柵極子集(204)上，并且所述第二陣列的源極子集(207)著陸在所述第一陣列的源極子集(206)上。

32.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，所述半導體器件還包括：

33.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中將所述第一陣列的柵極子集(204)中的至少一個柵極子集在所述多個柵極電極中的下伏柵極電極(202)上面開槽，其中所述第一電介質層(216)由此與狹槽(224)內的所述下伏柵極電極接觸，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極子集中的所述至少一個柵極子集的柵極電流被引導通過所述狹槽下方的所述下伏柵極電極。

34.根據(jù)權利要求13所述的半導體器件，其中將通過所述第二陣列的柵極子集(205)中的對應柵極子集連接到所述柵極焊盤金屬的所述第一陣列的柵極子集(204)中的每個柵極子集在下伏柵極電極上面開槽，使得在所述半導體器件的操作期間通過所述柵極焊盤金屬(140)的所有所述柵極電流橫越所述下伏柵極電極。

35.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中：

36.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件，其中所述多個晶體管包括在碳化硅(sic)半導體區(qū)域中。

37.一種制作半導體器件的方法，包括：

38.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括：

39.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述柵極焊盤金屬和所述源極焊盤金屬設置在第一金屬層中，并且所述方法還包括：

40.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括：

技術總結
一種半導體器件可包括多個晶體管(110)，其中低電阻材料的第一陣列(204,206)形成于第一電介質層(216)中，其中該第一陣列的柵極子集(204)形成于該晶體管的多個柵極電極(202)上，并且該第一陣列的源極子集(206)形成于該晶體管的多個源極區(qū)域(212)上。低電阻材料的第二陣列(205,207)可形成于第二電介質層(220)中，其中該第二陣列的柵極子集(205)形成于該第一陣列的該柵極子集(204)上并由此電連接到該多個柵極電極(202)，并且該第二陣列的源極子集(207)形成于該第一陣列的該源極子集(206)上并由此電連接到該多個源極區(qū)域(212)。一種半導體器件可包括多個晶體管(110)，其中低電阻材料的第一陣列(204,206)形成于第一電介質層(216)中，其中該第一陣列的柵極子集(204)形成于該晶體管的多個柵極電極(202)上，并且該第一陣列的源極子集(206)形成于該晶體管的多個源極區(qū)域(212)上。低電阻材料的第二陣列(205,207)可形成于第二電介質層(220)中，其中該第二陣列的柵極子集(205)形成于該第一陣列的該柵極子集(204)上并由此電連接到該多個柵極電極(202)，并且該第二陣列的源極子集(207)形成于該第一陣列的該源極子集(206)上并由此電連接到該多個源極區(qū)域(212)。

技術研發(fā)人員：吉米·羅伯特·漢內斯·弗蘭奇,K·古梅里尤斯,安在仁
受保護的技術使用者：半導體元件工業(yè)有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/4